熱島現象

熱島現象 (Urban Heat Island)
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

城市熱島是一個都會區溫度顯著高於其周圍環境。這個現象通常是在晚上比在白天明顯；在冬季比在夏季明顯，尤其當風勢弱時最明顯。

這個現象的發現是由於人造衛星的出現，使人類得以利用人造衛星從高空以紅外線拍攝地球，紅外線的影像中城市地區的溫度與周邊植被密集區域有著很明顯的差異，看起來城市部份就好像一個浮島。主要原因是因為大樓和柏油路面佈滿整個城市，些表面的吸納（而非反射）太陽的熱量，導致表面溫度的和整體的環境溫度上升並蓄存熱能，從汽車、空調、工業和其他來源的餘熱也增強了熱島效應。另一個因素是建築物阻礙空氣的流動，這也抑制冷卻對流。
在天氣晴朗的白天，農村地區有較多的植被行光合作用，將太陽輻射能量轉為化學能，市區表面吸收太陽輻射升溫的速度往往比那些周圍的農村地區快。不過由於產生對流風，城市熱島較不易形成。在夜間這種情況逆轉，沒有太陽能時大氣對流減少，大氣中城市邊界層開始穩定下來，使市區表面附近的熱空氣聚而不散，形成夜間的熱島效應。

在美國就有平均每年 $$1000$$ 人死於極熱，若使用白色或反光物料來蓋房子以及道路，增加城市整體的反射率，可稍稍抵消熱島效應。另一個方式是增加植被的數量，這兩個選項可以結合實施綠色屋頂。據估計在美國洛杉磯種植一千萬棵樹木並改善建築物及道路，估計費用為 $$10$$ 億美元，可使市區氣溫減少約 $$3^\circ C$$，每年可減少空氣調節系統的成本 $$1.7$$ 億美元和減少在煙霧有關的健康花費 $$3.6$$億美元。

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Urban_heat_island